一种基于工业互联网的动态编排系统和动态编排方法与流程

本发明涉及计算机软件，特别是一种基于工业互联网的动态编排系统和动态编排方法。

背景技术：

1、随着工业互联网技术的不断发展和应用，企业面临着越来越多的挑战和机遇。在数字化时代，掌握了数据就是掌握了未来，但仍有很多企业面临数据孤岛问题，苦于面对千万级、上亿级数据难以发挥其价值，计算机软硬件的高速发展倒逼企业必须把数字化转型提上日程，在此过程中，不得不提到的就是基于工业互联网的动态编排系统，可以集成各个数据源的数据，通过业务数据分析，实现数据统计决策。

2、传统的开发编排方式往往基于固定的规则和模式，无法实时适应客户的需求业务的变化，导致生产效率低下、开发成本浪费严重等问题。工业互联网通过连接各种设备和传感器，实现了对生产过程的实时监控和数据采集，可以用于分析生产状态、预测未来趋势以及优化生产流程。如何有效地利用这些数据进行动态编排，仍然是一个亟待解决的问题，开发一种基于工业互联网动态编排的系统及方法，具有重要的现实意义和应用价值。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提出了一种基于工业互联网的动态编排系统和动态编排方法。

2、本发明实施例提供了一种基于工业互联网的动态编排系统，所述动态编排系统包括：智能网关模块、数据仓库模块、组件管理模块、编排管理模块、应用管理模块；

3、所述智能网关模块基于工业互联网平台iot应用的核心组件，采集底层数据、各业务子系统数据，且动态关联数据源进行配置；

4、所述数据仓库模块基于所述智能网关采集的各种数据，将结构化、半结构化和非结构化数据统一接入数据仓库，形成多主题的数据集市和数据应用；

5、所述组件管理模块导入基础组件，以使得用户自主选择基础组件进行自定义组件，所述自定义组件具有多源时空数据、且可视化展示的特性，所述组件管理模块动态绑定所述数据仓库的api共享服务，同时具有扩展新组件的能力；

6、所述编排管理模块用于编辑各类组件，包括：通过在线配置界面交互操作，结合多源时空数据融合分析生成组件的多种类型可视化展示效果，以及对有权限的数据源选择、配置生成多源时空数据复杂的多种形式可视化展示，实现数据的展示、统计分析功能，还用于通过设置模板的方式，组合常用的可视化展示方式，实现多种大数据应用场景；

7、所述应用管理模块用于将所述编排管理模块动态编排得到的页面发布，呈现大数据可视化界面，且发布的页面作为模板或历史记录，通过复制、设计从而形成新的可视化界面。

8、可选地，所述智能网关模块基于工业互联网平台iot应用的核心组件，采集底层数据、各业务子系统数据，包括：

9、所述智能网关模块，采集所述底层数据、所述各业务子系统数据后进行数据清洗、聚合和分析，以提取有价值的信息；

10、所述智能网关模块，采集所述底层数据、所述各业务子系统数据后存储进入所述数据仓库模块，形成历史数据，该历史数据用于后续分析和挖掘；

11、所述智能网关模块，支持插件或api接口，且允许第三方开发者集成新的设备和服务。

12、可选地，所述数据仓库模块将结构化、半结构化和非结构化数据统一接入数据仓库后，对所有数据进行整合、处理、存储、分析和应用，实现数据资源的集中管理、数据消费，形成多主题的数据集市和数据应用，从而支持上层业务的高效运作。

13、可选地，所述组件管理模块中所述自定义组件包括但不限于：表格类型可视化组件、图形类型可视化组件、容器类型可视化组件、gis类型可视化组件；

14、其中，所述gis类型可视化组件为所述基础组件中的核心组件，用于赋予多源时空数据以空间拓扑关系，直观可视化展示以及空间分析。

15、可选地，所述编排管理模块通过在线配置界面交互操作，结合多源时空数据融合分析生成组件的多种类型可视化展示效果，包括：生成对应多源时空数据的复杂柱状图、复杂饼图、复杂折线图形式可视化展示。

16、可选地，所述多源时空数据来源于所述底层数据、所述各业务子系统数据，具体包括：业务类数据源、监测类数据源、自动化类数据源，其支持的数据库类型包括但不限于：sqlserver、mysql、oracle、postgresql、hbase，支持sql查询多维度统计分析，支持常规的统计分析函数，所述统计分析函数包括但不限于：count、sum、avg、max、min，且支持外部api接口共享。

17、可选地，所述gis类型可视化组件赋予多源时空数据以空间拓扑关系，直观可视化展示以及空间分析的方法包括：

18、所述gis组件基于数据仓库的数据建模及构建api共享服务，集成多源时空数据，其中，所述多源时空数据由所述智能网关实时动态采集工业数据，通过etl服务进行数据清洗，接入所述数据仓库；

19、所述gis组件基于gis核心服务能力，对所述多源时空数据按照空间数据、属性数据以及时态数据的类型进行管理、查询、分析和可视化，并加载多种图层为底图，将不同类型的多源时空数据集成到各个图层中，以支持图层切换，所述图层包括：采掘工程平面图、人员定位系统图、安全监测系统图、机电设备布置图；

20、所述gis组件基于空间拓扑关系，将场所位置、数据坐标自动关联匹配在对应的图层上，自动定位数据坐标，进行直观可视化展示，同时支持数据图表、趋势、历史回溯多样性展示；

21、所述gis组件利用上层js代码进行二次开发，实现复杂场景事件交互，对于图层上数据点位进行自由拖动、动态精准布点以及编辑；

22、所述gis组件通过点击图表对应数据属性，gis组件切换对应图层，自动定位该数据位置，进行图属对应，直观展示数据信息，实现与图表组件进行关联交互。

23、可选地，所述智能网关模块包括：数据采集层、数据缓冲层；

24、所述数据采集层由多种微服务组成，多种所述微服务包括：业务数据采集服务、监测数据采集服务、自动化数据采集服务；

25、所述业务数据采集服务用于采集各业务子系统数据；

26、所述监测数据采集服务通过ftp进行数据文件传输，解析数据文件协议内容，通过消息队列采集实时的底层数据；

27、所述自动化数据采集服务通过mqtt或消息队列采集实时的自动化数据，该自动化数据属于所述底层数据的其中一类数据；

28、所述数据缓冲层使用redis缓冲增量数据和变更数据，用于所述数据仓库模块中所述数据仓库做数据加工、清洗、转换处理。

29、可选地，所述数据仓库模块包括：数据仓库层、数据应用层；

30、所述数据仓库层包括：数据明细层、数据汇总层、数据集市层；

31、所述数据明细层采集用户填报数据、实时采集监测类数据、实时采集自动化类数据；

32、所述数据汇总层基于时间维度、业务主题维度进行数据的汇总，所述时间维度包括实时、日、周、月、季度、年度，所述业务主题维度包括生产管理系统、综合调度系统、安全管理系统、机电管理系统、监测监控系统、自动化系统产生的数据；

33、所述数据集市层通过日、周、月、季度、年度、同比、环比、超欠以及依据定制类需求，创建数据模型，生成api共享服务；

34、所述数据应用层通过所述api共享服务，为移动端、gis一张图、综合统计分析、大数据bi以及第三方厂家各类型应用提供服务接口；

35、其中，所述监测监控系统包括：安全监测系统、人员定位系统、水文监测系统、矿压监测系统、束管监测系统、环保监测系统；

36、所述自动化系统包括：综采系统、掘进系统、机电运输系统、通风系统、压风系统、瓦斯抽采系统、供电系统、设备全生命周期系统。

37、本发明实施例提供了一种基于工业互联网的动态编排方法，所述动态编排方法应用于权利要求1-9任一所述的动态编排系统，所述动态编排方法包括：

38、通过所述智能网关模块，动态关联数据源进行配置，且采集所述底层数据、所述各业务子系统数据，为后续多源时空数据融合分析打下基础；

39、通过所述数据仓库模块，将所述结构化、半结构化和非结构化数据统一接入所述数据仓库，形成多主题的数据集市和数据应用，实现多源时空数据的整合、处理、存储、分析和应用，从而进行多源时空数据的建模共享，该共享的方式包括：消息队列、mqtt、webapi；

40、通过所述组件管理模块，基于基础组件、共享的多源时空数据，绘制自定义组件，所述自定义组件具有多源时空数据、且可视化展示的特性，所述自定义组件包括但不限于：表格类型可视化组件、图形类型可视化组件、容器类型可视化组件、gis类型可视化组件，以及通过所述组件管理模块动态绑定所述数据仓库的api共享服务；

41、通过所述编排管理模块，基于所述基础组件、所述自定义组件，通过在线配置界面交互操作，结合多源时空数据融合分析完成页面的动态编排，生成组件各种类型可视化展示效果，实现数据的展示、统计分析功能；

42、通过所述应用管理模块，将动态编排的页面发布，呈现大数据可视化界面，且发布的页面作为模板或历史记录，通过复制、设计从而形成新的可视化界面。

43、本发明提供的基于工业互联网的动态编排系统，基于工业互联网微服务架构，分层解耦、开发共享，统一业务数据访问标准，降低了业务数据和组件的耦合度，支持mqtt、webapi、消息队列多种访问方式。

44、提供丰富组件，支持自定义动态编排，实现零基础、低代码开发，提高开发效率及维护，灵活可拓展。提供开发共享api接口，工业智能网关，快速集成，数据多维度的统计分析、计算、存储，提高了数据的利用效率，降低了数据的重复计算，支持sqlserver、mysql、oracle、postgresql、hbase等多种主流数据库。

45、通过大量的编排训练，形成丰富知识库和模型库，并为用户提供一个多素材、可复制、可学习的建模环境，为用户提供全方位的建模支持和决策依据。并且gis组件支持c/s、b/s架构的空间信息可视化系统，提供空间数据、属性数据以及时态数据进行管理、查询、分析和可视化，提供图层的展示与切换，根据不同的应用场景展示相应图层。

46、实时适应客户需求业务的变化，解决了生产效率低下、开发成本浪费严重等问题。有效地利用采集的数据进行动态编排，实现了一种数据集成、多源数据融合、灵活高效、动态编排、智能分析的企业大数据的动态编排系统，更好地满足企业大数据分析的需求，提高整体企业工作效率，降低人工成本，促进企业数字化转型升级。